Question

[Pham Trong Bach]

Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’ có đáy ABC là tam giác vuông tại A, A B = a , A C = a 3 .  Hình chiếu vuông góc của A’ lên mặt phẳng (ABC) là trung điểm H của BC, A ' H = a 3 .  Gọi φ  là góc giữa hai đường thẳng A’B và B’C. Tính c o s φ .

A.  c o s φ = 1 2 .

B.  c o s φ = 6 8 .

C.  c o s φ = 6 4 .

D.  c o s φ = 3 2 .

Answer 1

[Cao Minh Tâm]

Đáp án B.

Phương pháp:

Sử dụng công thức Côsin:

a 2 = b 2 + c 2 − 2 b c cos A

Cách giải:

Dựng hình bình hành ABCD (tâm I). Khi đó, A’B’CD là hình bình hành (do A ' B ' → = A B → = D C → )

⇒ A ' D / / B ' C ⇒ A ' B ; B ' C = A ' B ; A ' D  

Tam giác ABC vuông tại A 

⇒ B C = A B 2 + A C 2 = a 2 + a 3 2 = 2 a  

H là trung điểm của BC

⇒ H B = H C = a

Tam giác A’BH vuông tại H

⇒ A ' B = A ' H 2 + H B 2 = a 3 2 + a 2 = 2 a  

Tam giác ABC vuông tại A

⇒ cos A B C = A B B C = a 2 a = 1 2  

ABCD là hình bình hành

⇒ A B / / C D ⇒ D C B = 180 0 − A B C ⇒ cos D C B = − c osABC=- 1 2

 Tam giác BCD:

B D = B C 2 + C D 2 − 2 B C . C D . cos D C B = 2 a 2 + a 2 − 2.2 a . a . − 1 2 = a 7  

Tam giác CDH:

D H = C H 2 + C D 2 − 2 C H . C D . cos D C B = a 2 + a 2 − 2 a . a . − 1 2 = a 3  

Tam giác A’DH vuông tại H:

A ' D = A ' H 2 + H D 2 = a 3 2 + a 3 2 = a 6  

Tam giác A’BH:

cosBA ' D = A ' D 2 + A ' B 2 − B D 2 2 A ' D . A ' B = a 6 2 + 2 a 2 − 7 a 2 2. a 6 .2 a = 3 4 6 = 6 8 .